(57)【要約】【課題】  信頼性の高い断熱層を備え、大容量化が容易および設置が容易、かつ、狭い敷地に設置が可能な低温液化ガス貯槽を提供する。【解決手段】  下断熱貯槽１２とこの上に積み重ねられた上断熱貯槽１１を備え、下断熱貯槽１２は下内槽１６とこれを下断熱層１２Ａを介して収容した下外槽１５からなり、上断熱貯槽１１は上内槽１４とこれを上断熱層１１Ａを介して収容した上外槽１３からなり、下断熱貯槽１２と上断熱貯槽１１が、下外槽１５と上外槽１３にて一体に接続され、かつ、下内槽１６と上内槽１４が配管を介して接続されている低温液化ガス貯槽１０を提供する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下断熱貯槽とこの上に積み重ねられた少なくとも１つの上断熱貯槽を備え、前記下断熱貯槽および前記上断熱貯槽は内槽とこれを断熱層を介して収容した外槽からなり、
前記下断熱貯槽と前記上断熱貯槽がそれぞれの外槽にて一体に接続されていることを特徴とする低温液化ガス貯槽。
【請求項２】
前記下断熱貯槽と前記上断熱貯槽の断熱層は真空断熱層であることを特徴とする請求項１記載の低温液化ガス貯槽。
【請求項３】
前記下断熱貯槽と前記上断熱貯槽の内槽が配管を介して接続され、かつ前記下断熱貯槽と前記上断熱貯槽の間には断熱層が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の低温液化ガス貯槽。
【請求項４】
前記配管は曲がり配管またはフレキシブル配管であることを特徴とする請求項３記載の低温液化ガス貯槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液化アルゴン、液化酸素、液化窒素、液化炭酸ガス、液化天然ガス（ＬＮＧ）などを貯留し、化学工場、半導体工場、病院などの医療機関における無菌室や人工呼吸器などに各種ガスを供給するために所定の用地に配設される低温液化ガス貯槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
液化アルゴン、液化酸素、液化窒素、液化炭酸ガス、ＬＮＧなどを貯留し、化学工場、半導体工場、病院などの医療機関における無菌室や人工呼吸器などに各種ガスを供給するために所定の用地に配設される低温液化ガス貯槽（ＣＯＬＤ  ＥＶＡＰＯＲＡＴＥＲ、以下「ＣＥ」と略すこともある。）は、内槽と、これと断熱層を介して収容した外槽とからなる断熱貯槽を備えたものである（例えば、特許文献１参照）。
また、近年、ＬＮＧを輸送して、都市ガスとして周辺の民家に供給することが多くなってきており、低温液化ガス貯槽を液化天然ガスの貯槽として用いるために、需要地（民家の周辺）に設置することが多くなってきている。
【特許文献１】特許第２９６４３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この低温液化ガス貯槽を所定の用地に設置する場合、容量が非常に大きなものになると、工場で全ての製作を完了してから設置する場所に輸送することが難しいため、設置場所にて製作の一部を行わなければならなかった。
【０００４】
しかしながら、設置場所にて低温液化ガス貯槽を製作する場合、特に断熱貯槽の断熱層として真空断熱層を形成する工程にて、内槽と外槽との間の空気を除去するための真空引き作業では、一般的に一週間以上、真空ポンプを回し続けなければならない。また、真空保持を確実にするために外槽の溶接個所や内蔵される機器配管の非破壊検査を行う必要がある。設置場所でこれらの作業を行うことは、作業効率が悪い上に、工場とは異なり十分な設備を準備することが難しく、信頼性の高い断熱層を形成することに難があった。このことから、一般には工場でこれらの作業を行っていた。
【０００５】
また、従来、大容量の低温液化ガス貯槽を設置する場合には、いくつかの断熱貯槽を並べて設置していたため、断熱貯槽の設置には広い敷地が必要となるため、設置できる場所が限られてしまうこともあった。
【０００６】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、信頼性の高い断熱層を備え、大容量化が容易および設置が容易、かつ、狭い敷地に設置が可能な低温液化ガス貯槽を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、下断熱貯槽とこの上に積み重ねられた少なくとも１つの上断熱貯槽を備え、前記下断熱貯槽および前記上断熱貯槽は内槽とこれを断熱層を介して収容した外槽からなり、前記下断熱貯槽と前記上断熱貯槽がそれぞれの外槽にて一体に接続されている低温液化ガス貯槽を提供する。
【０００８】
前記下断熱貯槽と前記上断熱貯槽の断熱層は真空断熱層であることが好ましい。
前記下断熱貯槽の内槽と前記上断熱貯槽の内槽が配管を介して接続される場合は、前記下断熱貯槽と前記上断熱貯槽の間には断熱層が設けられていることが好ましく、前記配管は曲がり配管またはフレキシブル配管であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の低温液化ガス貯槽によれば、下断熱貯槽とこの上に積み重ねられた少なくとも１つの上断熱貯槽を備え、前記下断熱貯槽および前記上断熱貯槽は内槽とこれを断熱層を介して収容した外槽からなり、前記下断熱貯槽と前記上断熱貯槽とが、それぞれの外槽にて一体に接続されているので、省スペース化を図ることができる。また、前記下断熱貯槽の内槽と前記上断熱貯槽の内槽が配管を介して接続することで、一つの貯槽として運用をすることができる。更に、必要とされる容量に応じて、下断熱貯槽の上に、上断熱貯槽を２つ以上積み重ねることもできるから、狭い敷地にも大容量のものを設置することが可能となる。また、予め工場にて、上断熱貯槽、下断熱貯槽にはそれぞれ、断熱層が設けられるので、低温液化ガス貯槽は信頼性の高い断熱性を確保することができる。さらに、上断熱貯槽と下断熱貯槽を所定の設置場所まで分割して輸送することができるので、重量制限のある橋、曲がりのきつい道路、道幅の狭い道路などでも問題なく輸送することができるから、民家の周辺などの比較的狭い敷地にも低温液化ガス貯槽を設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を実施した低温液化ガス貯槽について詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の低温液化ガス貯槽の一実施形態を示す概略構成図である。
図１中、符号１０は低温液化ガス貯槽、１１は上断熱貯槽、１１Ａは上断熱層、１２は下断熱貯槽、１２Ａは下断熱層、１３は上外槽、１４は上内槽、１４ａは上内槽の頂部、１４ｂは上内槽の底部、１５は下外槽、１６は下内槽、１６ａは下内槽の頂部、１６ｂは下内槽の底部、１７は外部配管系、１８は液抜き配管、１９はガス抜き配管、２０は配管、２１は配管、２２は接続部、２３は加圧ブロー配管、２４はチャージ配管、２５は圧力導管、２６はフランジ、２７はフランジ、２８はフランジ、２９はフランジ、３０はフランジ、Ｂは液化ガスをそれぞれ示している。
【００１２】
この実施形態の低温液化ガス貯槽１０は、下断熱貯槽１２と、この上に積み重ねられた上断熱貯槽１１と、外部配管系１７と、各種配管とから概略構成されている。
上断熱貯槽１１は、上内槽１４と、これを上断熱層１１Ａを介して収容した上外槽１３とから構成されている。また、下断熱貯槽１２は、下内槽１６と、これを下断熱層１２Ａを介して収容した下外槽１５とから構成されている。
そして、上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２が、上外槽１３を延出した部分（以下、「延出部」と略す。）１３ａと下外槽１５の延出部１５ａにて、フランジまたは溶接による接続部２２を介して一体に接続されている。
また、上内槽１４と下内槽１６は、各種配管を介して接続されている。
【００１３】
上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２の材質としては、内槽としてステンレス鋼、９％Ｎｉ鋼及びアルミニウム合金など、外槽として炭素鋼などがあり、特に限定されるものではないが、一般的な低温液化ガス貯槽に用いられるものが用いられる。
【００１４】
上断熱層１１Ａ、下断熱層１２Ａとしては、グラスウール、ロックウールなどの鉱物系断熱材からなるもの、硬質ウレタンフォーム、押出し法ポリスチレンフォーム、ビーズ法ポリスチレン、高発泡ポリスチレン、発泡炭化カルシウム、発泡ガラス、フェノールフォームなどのプラスチック系断熱材からなるもの、熱伝導度の小さい粉末断熱材（パーライト）からなるもの、上内槽１４と上外槽１３の間、または、下内槽１６と下外槽１５の間を真空にした真空断熱層などが挙げられるが、熱伝導率が最も低いことから、パーライト粉末を充填したうえ、更に真空とした真空パーライト断熱層が好ましい。
【００１５】
また、上断熱層１１Ａと下断熱層１２Ａの厚みは、上内槽１４、下内槽１６に貯留される液化ガスの温度、断熱方式、許容される熱損失などに応じて適宜設定される。
【００１６】
また、上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２との間、すなわち、上外槽１３、延出部１３ａ、下外槽１５および延出部１５ａで囲まれる部分も断熱層３１をなしていることが好ましい。前記下断熱貯槽の内槽と前記上断熱貯槽の内槽が配管を介して接続することで、一つの貯槽として運用をする場合、低温の配管が内蔵される断熱層３１としては、上断熱層１１Ａ、下断熱層１２Ａと同様のものが挙げられ、特に限定されるものではないが、常圧のパーライト断熱が通常使用される。
【００１７】
下内槽１６の頂部１６ａには、ガス抜き配管１９の一端が接続されており、このガス抜き配管１９の他端が上内槽１４の所定の部位に接続されている。このようにガス抜き配管１９を介して下内槽１６と上内槽１４を接続することにより、下内槽１６に液化ガスを導入した際に置換されるガスや気化したガスを抜いて、上内槽１４に排出することができる。したがって、液導入により加圧され、下内槽１６の内圧上昇で液導入ができないという不具合を防止することができる。
【００１８】
上内槽１４の底部１４ｂには、液抜き配管１８の一端が接続されており、この液抜き配管１８の他端が下内槽１６の所定の部位に接続されている。このように液抜き配管１８を介して上内槽１４と下内槽１６を接続することにより、上内槽１４内の液化ガスを残らず下内槽１６に移すことができる。したがって、低温液化ガス貯槽１０内に貯留されている液化ガスの量が少なくなると、液化ガスは下断熱貯槽１２のみに保有されることになり、上内槽と下内槽を合わせて一つの貯槽として使用することができる。
【００１９】
なお、液抜き配管１８とガス抜き配管１９が接続されていてもよい。この場合ノズルと配管の数を節約できるが、流下する液と、上昇するガスが同じ配管を通過することから、配管の寸法を太めにするなどの配慮が必要となる。
【００２０】
また、例えば、下内槽１６の頂部１６ａ以外の部位から延出されている配管２０を、上内槽１４の底部１４ｂ以外の部位から延出されている配管２１に接続してもよい。これにより、ガス抜き配管１９の太さを細くすることができるので、上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２との距離を狭めることができる。
【００２１】
さらに、例えば、上内槽１４の底部１４ｂ以外の部位から延出されている配管２１を、下内槽１６の頂部１６ａ以外の部位から延出されている配管２０に接続してもよい。これにより、液抜き配管１８の太さを細くすることができるので、上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２との距離を狭めることができる。
【００２２】
また、上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２とを接続する液抜き配管１８、ガス抜き配管１９、配管２０、配管２１は、上断熱貯槽１１または下断熱貯槽１２に液化ガスを導入した際に、冷却されることによってこれらの配管に生じる熱応力を緩和するために、曲がり配管またはフレキシブル配管であることが好ましい。
【００２３】
ここで、曲がり配管とは、冷却によって配管に生じる熱応力を緩和できるように適度に曲げられた配管のことをいう。
また、フレキシブル配管とは、冷却によって配管にかかる伸び縮みの応力を緩和する蛇腹状となった配管などをいう。
【００２４】
これらの液抜き配管１８、ガス抜き配管１９、配管２０、配管２１は、上下の内槽を繋ぐ低温の配管であり、下断熱貯槽１２の下断熱層１２Ａ、断熱層３１および上断熱貯槽１１の上断熱層１１Ａ内に納められており、上断熱貯槽１１や下断熱貯槽１２の外部に露出していない。これにより、これら低温配管からの熱侵入を防いでいる。
【００２５】
また、上記の上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２とを接続する配管は、ガスや液がこれらの内部に滞留して、上下内槽間の流動に不具合とならないように、下内槽１６に対して水平もしくは昇り勾配となるように配置することが望ましい。
【００２６】
上記の配管以外に、加圧ブロー配管２３、チャージ配管２４、圧力導管２５などが、外部配管系１７から延出され、下断熱貯槽１２の下断熱層１２Ａ、断熱層３１および上断熱貯槽１１の上断熱層１１Ａを貫通して、上内槽１４に接続されている。これにより、下部から上部までの長い配管からの熱侵入を防止するとともに、外観上の美観を得ている。配管２４はチャージ時に一時的に使用される配管であり、配管２３や圧力導管２５はガスの配管であるため、熱侵入の影響は少ないことから、熱侵入や外観上において許容できれば、上下の断熱層を貫通せずに外槽の外部を配管することもできる。
【００２７】
なお、この実施形態では、下断熱貯槽１２と、この上に積み重ねられた上断熱貯槽１１とを備えた低温液化ガス貯槽１０を例示したが、本発明の低温液化ガス貯槽はこれに限定されない。本発明の低温液化ガス貯槽は、下断熱貯槽と、この上に積み重ねられた２つ以上の上断熱貯槽とを備えたものであってもよい。
【００２８】
次に、低温液化ガス貯槽１０の設置方法を説明する。
予め工場で製作された上断熱貯槽１１、下断熱貯槽１２などを、所定の設置場所に移送する。ここで、下断熱貯槽には工場で外部配管系17を設置しておくこともできる。上断熱貯槽１１の上外槽１３、下断熱貯槽１２の下外槽１５には、それぞれ、上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２の接続に用いられる延出部（スカート）１３ａ、１５ａが設けられている。
【００２９】
次いで、上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２を、上外槽１３の延出部１３ａと下外槽１５の延出部１５ａにて、接続部２２を介して一体に接続する。上外槽１３と下外槽１５は、溶接またはフランジにより接続されるが、接続後の外観が良好であることから、溶接が好ましい。
【００３０】
また、上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２を接続する場合、上断熱貯槽１１の荷重を下外槽１５にて受けるように、延出部１３ａと延出部１５ａを接続する。また、上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２を安定に接続するために、上断熱貯槽１１の下部鏡部（上外槽１３の下部側の曲面）と、下断熱貯槽１２の上部鏡部（下外槽１５の上部側の曲面）とを支持部材（図示略）を介して接続してもよい。
【００３１】
上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２を接続する方法としては、（１）初めに下断熱貯槽１２を基礎上に据え付けた後、下断熱貯槽１２の上に上断熱貯槽１１を積み重ねて接続する方法、（２）設置場所にて上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２を横置きのまま接続した後、接続された上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２を、上断熱貯槽１１が上になるように吊り上げて基礎上に据え付ける方法、が挙げられる。外部配管系１７を現地で設置する場合は下断熱貯槽を据付ける前または据付けた後に配管を施工して完成させる。
【００３２】
次いで、外部配管系１７を設置するとともに、上内槽１４と下内槽１６を、各種配管を介して接続して、低温液化ガス貯槽１０を得る。
上内槽１４と下内槽１６を接続する各種配管は、それぞれの途中に設けられたフランジ２６，２７，２８，２９，３０を介して接続される。
【００３３】
この実施形態の低温液化ガス貯槽１０によれば、下断熱貯槽１２に上に上断熱貯槽１１を積み重ねてなるものであるので、省スペース化を図ることができる。これにより、狭い敷地にも大容量のものを設置することが可能となる。また、予め工場にて、上断熱貯槽１１、下断熱貯槽１２にはそれぞれ、上断熱層１１Ａ、下断熱層１２Ａが設けられるので、低温液化ガス貯槽１０は信頼性の高い断熱性を確保することができる。さらに、上断熱貯槽１１と下断熱貯槽１２を所定の設置場所まで分割して輸送することができるので、重量制限のある橋、曲がりのきつい道路、道幅の狭い道路などでも問題なく輸送することができるから、民家の周辺などの比較的狭い敷地にも低温液化ガス貯槽１０を設置することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の低温液化ガス貯槽は、加圧ブロー配管２３、チャージ配管２４、圧力導管２５などを各々に設けることで、上断熱貯槽と下断熱貯槽を別々の液化ガス貯槽として使用する場合にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の低温液化ガス貯槽の一実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０・・・低温液化ガス貯槽、１１・・・上断熱貯槽、１１Ａ・・・上断熱層、１２・・・下断熱貯槽、１２Ａ・・・下断熱層、１３・・・上外槽、１４・・・上内槽、１５・・・下外槽、１６・・・下内槽、１７・・・外部配管系、１８・・・液抜き配管、１９・・・ガス抜き配管、２０，２１・・・配管、２２・・・接続部、２３・・・加圧ブロー配管、２４・・・チャージ配管、２５・・・圧力導管、２６，２７，２８，２９，３０・・・フランジ。
【図１】
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